[發明專利]一種煤礦及煤化工高鹽廢水井下有效空間封存工藝

在審

• 申請號: 202011129498.3
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112390460A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 張超;王宏義;王寶強;李紅偉
• 申請（專利權）人: 山東環能環保科技有限公司
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;G01D21/02;C02F103/10;C02F103/36
• 代理公司: 泰安市誠岳專利代理事務所(特殊普通合伙) 37267
• 代理人: 翟燦鵬

本發明涉及一種煤礦及煤化工高鹽廢水井下有效空間封存工藝，所述的礦井水經過初沉池后經過一級超磁分離、一級盤式過濾、一級超濾和一級反滲透成為濃水，然后通過二級超磁分離、二級盤式過濾、二級超濾和二級反滲透成為濃鹽水，然后進行井下封存。本發明將原來的分鹽結晶工藝段取而代之，杜絕危廢產出，充分利用煤礦獨有的生產特點，利用井下采空區等有效空間進行封存，同時將整個水處理系統移植到煤礦井下利用閑置巷道，降低地面建設征地，實現井下就地回用，減少向地面的排水量。

技術領域

本發明涉及煤礦高鹽廢水采空區有效空間的利用封存，屬于環保行業處理工藝及煤礦有效空間的選擇及利用

背景技術

煤礦高鹽廢水常規處理工藝是將其進行脫鹽處理，處理后產生清水供回用或復用外，還同時產生更高TDS的濃鹽水，需對濃鹽水進行處理，否則會產生二次污染問題，其中分鹽結晶是處理二次污染的有效途徑，但巨大的投資及運行成本是煤礦高鹽廢水處理無法突破的瓶頸。

在沒有較好的濃水處置或利用途徑時，濃縮結晶是主要處理方法，是將超標部分的鹽分(硫酸鈉、氯化鈉等)從水中分離出來，即實現結晶出鹽，從而使剩余的水滿足排放標準的要求。由于目前的結晶工藝造價與運行費用均十分高昂，因此還需對這一部分濃鹽水進行進一步提濃，降低其水量以節約結晶工藝的投資，這一處理稱為濃水減量化處理，這部分所需投資及運行費用在整個項目中所占比例很高。緊跟其后的結晶工藝段，其投資及運行成本占整個水處理系統的比例也非常高，結晶分離出的硫酸鈉、氯化鈉等市場價值不高，處理不當還有可能成為危廢。

發明內容

鑒于現有技術的不足，本發明要解決的技術問題是在于提供一種煤礦及煤化工高鹽廢水井下有效空間封存工藝，將原來的分鹽結晶工藝段取而代之，杜絕危廢產出，充分利用煤礦獨有的生產特點，利用井下采空區等有效空間進行封存，同時將整個水處理系統移植到煤礦井下利用閑置巷道，降低地面建設征地，實現井下就地回用，減少向地面的排水量。

本發明是采取如下技術方案來完成的：

一種煤礦及煤化工高鹽廢水井下有效空間封存工藝,所述的礦井水經過初沉池后經過一級超磁分離、一級盤式過濾、一級超濾和一級反滲透成為濃水，然后通過二級超磁分離、二級盤式過濾、二級超濾和二級反滲透成為濃鹽水，然后進行井下封存。

本發明所述的礦井水經過一級超磁分離后一部分進入一級盤式過濾，另一部分進入污泥池。

本發明所述的一級盤式過濾、一級超濾、二級盤式過濾、二級超濾的反洗水進入初沉池循環使用。

本發明所述的一級反滲透中的水直接進入二級反滲透中。

本發明根據礦井水的水質、水量及外排要求來確定濃鹽水的產出量，與地面傳統分鹽結晶工藝對比投資及運行成本，確定煤礦井下高鹽廢水的井下處理及就地回用系統以及井下封存工藝路線，完成系統組成及工程實施設計；

本發明根據濃鹽水的產出量以及煤礦井下可以封存的必要條件進行分析，結合煤礦的開采方式、開采順序、開采年限等對采空區能否進行封存利用；對封存空間周邊的地質構造及采場布置、預留煤柱、斷層情況、涌水情況、裂隙滲漏等進行安全系統分析，封存空間不得影響煤礦正常的開采及威脅礦井安全，并做出安全評估。在采煤生產中開采方式有前進式開采、回退式開采等，前進式開采由于采空區位于人員及運輸通道必經之地，考慮儲存水體安全問題，盡量避免；回退式開采由于是由遠及近，最遠采空區不再有人員活動，可以作為水體儲存區域進行利用。開采順序主要有上山開采以及下山開采，下山先開采時有利于采空區儲存，上山開采，采空區位于該水平上部，有水體安全隱患，通過合理布置采場及順序，增加采空區的利用比例。開采年限的計算主要考慮有效采空區的空間能否滿足在開采期間濃鹽水的產出量，當礦井退出封井時，仍有空間進行存儲，完成礦井的全壽命服務。